到2012年底,中國電梯保有量已超過250萬臺(tái),其中,交流雙速電梯、交流調(diào)壓調(diào)速等老舊電梯約有20萬~30萬臺(tái);采用再生能量回饋技術(shù)的不足總量的5%,節(jié)能潛力巨大。對(duì)在用電梯進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造,采用先進(jìn)的變頻控制技術(shù)和永磁同步電機(jī)可節(jié)能20%~45%左右;如果同時(shí)采用能量回饋技術(shù),{zg}可節(jié)能70%。對(duì)傳統(tǒng)的變頻調(diào)速調(diào)壓電梯加裝能量回饋裝置,節(jié)電率可達(dá)21%~45%。
我們可以將電梯簡化為一個(gè)定滑輪及兩邊重物,一側(cè)懸掛轎廂及載客或物體,另一側(cè)懸掛對(duì)重,曳引機(jī)起到曳引作用。電梯工作時(shí),曳引機(jī)實(shí)現(xiàn)兩側(cè)重物電能與重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化。
當(dāng)轎廂側(cè)的重量超過對(duì)重側(cè)重量,當(dāng)電梯上行時(shí),電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài),將電能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能;下行時(shí),轎廂拖著對(duì)重運(yùn)動(dòng),將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)轎廂側(cè)重量小于對(duì)重側(cè):電梯上行時(shí),對(duì)重拉著轎廂運(yùn)動(dòng),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能;下行時(shí),電機(jī)做功,將電能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能。
當(dāng)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能時(shí),電能通過電機(jī)進(jìn)入電梯控制柜中變頻器直流電容中;若這些能量不及時(shí)消耗掉,累計(jì)超過電容容量,將會(huì)損壞變頻器。所以比較普遍的做法是,將這些電能通過散熱電阻轉(zhuǎn)化為熱量散發(fā)出去。但這種做法有以下缺點(diǎn):(1)浪費(fèi)能量,降低了系統(tǒng)效率;(2)電阻發(fā)熱嚴(yán)重,影響系統(tǒng)的其他部分正常工作;(3)簡單的能耗制動(dòng)有時(shí)不能及時(shí)抑制快速制動(dòng)產(chǎn)生的泵升電壓,限制了制動(dòng)性能的提高。
通過使用能量回饋裝置,可以很好的解決這個(gè)問題。有源能量回饋器將變頻器直流環(huán)節(jié)的電能,變換成與電網(wǎng)同相位的交流正弦波,把電能反饋回電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)再生利用。
2 一種新型電能回饋器介紹
新型有源能量回饋器的研制,主電路采用IPM功率模塊的開通、關(guān)斷,電流指令發(fā)生器產(chǎn)生和回饋能量成正比的正弦波電流信號(hào),使回饋電網(wǎng)的電流接近正弦波,并采用了可編程邏輯器件,具有極強(qiáng)的抗干擾能力。